(57)【要約】【課題】  発光ダイオードの製造方法を提供する。【解決手段】 本発明は基板の上部にパターンを形成し、パターンが形成された基板の上部に発光構造物を形成した後、基板を発光構造物から離脱させ離脱された発光構造物面に前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを形成することにより、素子の光出力を向上させられる。【選択図】図３ｅ
2006352129.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上部にパターンを形成する段階と、
前記パターンが形成された基板の上部に第１極性を有する第１層、活性層、第１極性と反対の第２極性を有する第２層と第１電極を形成する段階と、
前記第１電極の上部に支持部をボンディングする段階と、
前記第１層からパターンされた基板を分離させるリフトオフ工程を行なって、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記第１層に形成する段階と、
前記第１層に第２電極を形成する段階とを含んでなる発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
前記支持部は、
伝導性基板の上部及び下部にオーミックコンタクト物質が形成されることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記第１電極の上部にＵＢＭ層をさらに形成することを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項４】
前記第１電極と前記ＵＢＭ層との間に反射層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項５】
前記反射層は、
Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、透明伝導性酸化膜の一つまたはこれらの組み合わせで形成されることを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項６】
基板の上部にパターンを形成する段階と、
前記パターンが形成された基板の上部に第１極性を有する第１層、活性層、第１極性と反対の第２極性を有する第２層と第１電極を形成する段階と、
前記第１電極の上部に伝導性ホルダを形成する段階と、
前記第１層からパターンされた基板を分離させるリフトオフ工程を行なって、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記第１層に形成する段階と、
前記第１層に第２電極を形成する段階とを含んでなる発光ダイオードの製造方法。
【請求項７】
前記第１電極と前記伝導性ホルダとの間に反射層を形成する工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記第１層はｎ−ＧａＮ層であり、
前記第２層はｐ−ＧａＮ層であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項９】
前記基板は、
サファイア基板、シリコン基板、酸化亜鉛基板と窒化物半導体基板のいずれか一つの基板と、 
サファイア基板、シリコン基板と酸化亜鉛基板のいずれか一つにＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、 ＡｌＩｎＧａＮのいずれか一つが積層されたテンプレート基板と、
これらの基板上に誘電層が形成された基板のいずれか一つであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１０】
前記基板の上部にパターンを形成する段階は、
所定のパターンを有するマスクを基板の上部に形成して湿式エッチング、乾式エッチングとＨＶＰＥのいずれか一つを通じてエッチングして形成することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１１】
前記パターンは、
多数の膨らんだストライプ状のパターン、多数の凹んだストライプ状のパターンと多数の凹んだスクラッチ状のパターンのいずれか一つ、または凹状、凸状、凹と凸の混合状のいずれか一つを有する多数の四角筒、ドームとロッドのいずれか一つであることを特徴とする請求項１または６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１２】
前記パターンの高さと幅は０．００１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１３】
前記伝導性基板はＳｉ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏのいずれか一つ以上を含んでなることを特徴とする請求項２に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１４】
前記伝導性ホルダは、電気メッキ、無電解メッキ、ＣＶＤ、スパッタリングの一つ以上の方法により形成されることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１５】
前記伝導性ホルダの厚さは１０〜４００μｍであることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１６】
前記伝導性ホルダは、
Ｃｕ、Ｗ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｌ及びＴｉよりなる群から一つ以上を含んでなることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１７】
前記基板の上部にパターンを形成する段階は、
基板の上部に金属薄膜層を形成する工程と、
前記金属薄膜層を熱処理して相互離隔された複数個のナノサイズの集塊を形成する工程と、
前記複数個のナノサイズの集塊をマスクにして、前記基板の上部を選択的にエッチングする工程と、
前記複数個のナノサイズの集塊を除去して、前記基板の上部に相互離隔された複数個のナノロッドを形成する工程を行なうことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１８】
基板の上部にパターンを形成する段階と、
前記パターンが形成された基板の上部にｎ−ＧａＮ層、活性層、ｐ−ＧａＮ層と第１電極を形成する段階と、
前記第１電極の上部に反射層を形成する段階と、
前記反射層の上部に伝導性ホルダを形成する段階と、
前記ｎーＧａＮ層から前記パターンされた基板を分離させるリフトオフ工程を行って、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記ｎーＧａＮ層に形成する段階と、
前記ｎーＧａＮ層に第２電極を形成する段階とからなる発光ダイオードの製造方法。
【請求項１９】
前記反射層は、
Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、透明伝導性酸化膜のうち一つまたはこれらの組み合わせで形成されることを特徴とする請求項１８に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項２０】
前記パターンは、
ナノロッドよりなるものであり、
前記ナノロッドの高さは１０〜１０００ｎｍであり、幅は２〜５０００ｎｍであることを特徴とする請求項１８に記載の発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発光ダイオードの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、III族窒化物系化合物発光素子はバンドギャップが広いため、他の半導体を用いた素子より信頼性に優れ、発光スペクトルは紫外線から赤外線に至るまで広い領域の発光素子の開発が可能である。
【０００３】
最近はIII族窒化物系化合物半導体技術が向上されることにより多くの商業的な分野に適用されている。 
【０００４】
特に、ＧａＮ系発光ダイオードは電光板、表示素子、バックライト用の素子、電球などその応用領域が極めて広く、次第に応答の範囲が拡大、増加する傾向にあるので、高品位の発光ダイオードの開発が極めて大事である。 
【０００５】
図１は従来の技術に係る窒化物系化合物発光素子の断面図であって、サファイア基板１１０の上部にバッファ層１１１、Ｎー−ＧａＮ層１１２、活性層１１３とＰ−ＧａＮ層１１４が順次に積層されており、前記ｐタイプＧａＮ層１１４からｎタイプＧａＮ層１１２の一部までメサ(Mesa)エッチングされており、前記ｐタイプＧａＮ層１１４の上部に透明電極１１５が形成されており、前記透明電極１１５の上部にｐタイプ金属層１１６が形成されており、前記メサエッチングされたｎタイプＧａＮ層１１２の上部にｎタイプ金属層１１７が形成されており、Ｎ及びＰ電極を通じて電圧を加えるとＮ−ＧａＮ１１２及びＰ−ＧａＮ１１４層から電子及び正孔が活性層１１３に流れ込んで電子-正孔の再結合が起りながら発光するようになる。 
【０００６】
しかし、前記発光ダイオードは低い熱伝導度を有するサファイア基板に製造されるため、素子動作時発生する熱を円滑に放出し難くて、素子の特性が低下する問題点がある。
【０００７】
また、電極を上部と下部に形成できず、図１に示したように、同方向に形成され活性層の一部領域を除去すべきであり、これにより発光面積が縮まって高輝度の高品位発光ダイオードを実現し難く、同一ウエーハでチップの個数が減少するしかなく、製造工程も難しく、また組立時ボンディングを２回行なうべき問題点がある。
【０００８】
また、ウェーハ上に発光ダイオードチップの工程が終了した後、単位チップに分離するためのラッピング(Lapping)、ポリシング(Polishing)、スクライビング(Scribing)とブレイキング(Breaking)工程時サファイアを基板で使用した場合、サファイアの硬度と窒化ガリウムとのへき開面の不一致により生産収率が低下する問題点がある。
【０００９】
図２は従来の技術による窒化物系化合物発光素子から放出された光が全反射され内部に閉じ込められる現象を説明するための概念図であって、まず屈折率が異なる二つの媒質間で通過する光はその境界面で反射と透過が起るが、入射角がある角度より大きくなると透過はなされず全反射が起る。この際の角度を臨界角と言う。
【００１０】
このような全反射現象により、従来の技術による窒化物系化合物発光素子の活性層１５３から放出された光が臨界角以上の角度を有し透明電極１５５に進むと、光は透明電極１５５から全反射され素子の内部に閉じ込められるようになって、素子のエピ層とサファイア基板１５１に吸収されることにより、素子の外部量子効率は低下する問題点が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は基板の上部にパターンを形成し、パターンが形成された基板の上部に発光構造物を形成した後、基板を発光構造物から離脱させ、離脱された発光構造物面に前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを形成することにより、素子の光出力を向上させられる発光ダイオードの製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した本発明の目的を達成するための第１様態は、基板の上部にパターンを形成する段階と、前記パターンが形成された基板の上部に第１極性を有する第１層、活性層、第１極性と反対の第２極性を有する第２層と第１電極を形成する段階と、前記第１電極の上部に支持部をボンディングする段階と、前記第１層からパターンされた基板を分離させるリフトオフ(lift-off)工程を行なって、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記第１層に形成する段階と、前記第１層に第２電極を形成する段階とを含んでなる発光ダイオードの製造方法が提供される。
【００１３】
前述した本発明の目的を達成するための望ましい第２様態は、基板の上部にパターンを形成する段階と、前記パターンが形成された基板の上部に第１極性を有する第１層、活性層、第１極性と反対の第２極性を有する第２層と第１電極を形成する段階と、前記第１電極の上部に伝導性ホルダ(Holder)を形成する段階と、前記第１層からパターンされた基板を分離させるリフトオフ工程を行なって、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記第１層に形成する段階と、前記 第１層に第２電極を形成する段階とを含んでなる発光ダイオードの製造方法が提供される。
【００１４】
前述した本発明の目的を達成するための望ましい第３様態は、基板の上部にパターンを形成する段階と、前記パターンが形成された基板の上部にｎーＧａＮ層、活性層、ｐーＧａＮ層と第１電極を形成する段階と、前記第１電極の上部に反射層を形成する段階と、前記反射層の上部に伝導性ホルダを形成する段階と、前記ｎーＧａＮ層から前記パターンされた基板を分離させるリフトオフ工程を行なって、前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを前記ｎーＧａＮ層に形成する段階と、前記ｎーＧａＮ層に第２電極を形成する段階よりなる発光ダイオードの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、本発明は基板の上部にパターンを形成し、パターンが形成された基板の上部に発光構造物を形成した後、基板を発光構造物から離脱させ離脱された発光構造物面に前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを形成することにより、素子の光出力を向上させられる。
【００１６】
また、本発明はリフトオフ工程を通じてパターンされた基板を分離してリサイクルできるようにして製造コストを節減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳述する。
【００１８】
図３ａないし図３ｅは本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図であって、図３ａのように、基板２００の上部にパターン２１０を形成する(図３ａ)。
【００１９】
ここで、前記パターン２１０は基板２００の上部面から凹んだ溝、膨らんだ突出部とこれらの混合された形態よりなることと定義される。
【００２０】
その後、前記パターン２１０が形成された基板２００の上部に第１極性を有する第１層２２０、活性層２３０、第１極性と反対の第２極性を有する第２層２４０と第１電極２５０を形成する(図３ｂ)。
【００２１】
引き続き、前記第１電極２５０の上部に支持部２６０をボンディングする(図３ｃ)。
【００２２】
前記支持部２６０は後述する工程で基板２００を離脱させる時、第１層２２０、活性層２３０と第２層２４０よりなる発光構造物を堅固に固定させるためのもので、前記支持部２６０を伝導性基板の上部及び下部にオーミックコンタクト物質が形成されたサブマウント基板として使用することが望ましい。
【００２３】
ここで、前記サブマウント基板は支持部の一例である。
【００２４】
そして、前記第１電極２５０の上部にＵＢＭ(Under Bump Metalization)層をさらに形成し、前記支持部２６０は前記ＵＢＭ層にソルダでボンディングすることもできる。
【００２５】
ここで、前記第１電極２５０と前記ＵＢＭ層との間にＡｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、透明伝導性酸化膜のうち一つまたはこれらの組み合わせで形成された反射層を形成する工程をさらに行なうことができる。
【００２６】
その後、前記第１層２２０からパターンされた基板２００を分離させるリフトオフ(lift-off)工程を行なって、前記第１層２２０に前記基板２００の上部に形成されたパターンに対応するパターン２２１を形成する(図３ｄ)。
【００２７】
引き続き、前記パターン２２１が形成された第１層２２０に第２電極２７０を形成する(図３ｅ)。  
【００２８】
前述した図３ａの工程で本発明に係る発光ダイオードの製造が完了される。
【００２９】
一方、前記第１層２２０と第２層２４０は化合物半導体で形成することが望ましい。
【００３０】
この際、前記第１層２２０はｎ−ＧａＮ層であり、前記第２層２４０はｐ−ＧａＮ層であることがさらに望ましい。
【００３１】
図４ａ及び図４ｂは本発明により発光ダイオードの構造物を形成する方法を説明するための断面図であって、まず図４ａに示したように基板３１１の上部にパターン３１２を形成する。
【００３２】
前記基板３１１の上部にパターン３１２を形成することは所定のパターンを有するマスクを基板３１１の上部に形成し、湿式または乾式エッチング工程で前記基板３１１をエッチングしてパターン３１２を形成することができる。 
【００３３】
他の方法としては、基板３１１の上部にドーピングされないｕｎ−ＧａＮを形成し、これを所定のパターンで湿式エッチング、乾式エッチングとＨＶＰＥを通じてエッチングしてパターンを形成することができる。 
【００３４】
さらに望ましくは、湿式、乾式エッチングのためにはパターンマスクを用いるべき不便があるため、基板３１１の上部に形成されたドーピングされないｕｎ−ＧａＮ層の所定領域にレーザを照射してパターン３１２を形成することが良い。
【００３５】
次いで、前記パターン３１２が形成された基板３１１の上部にＭＯＣＶＤの工程を行なって、Ｎ−ＧａＮ層３１３、活性層３１４、Ｐ−ＧａＮ層３１５を順次に積層し、前記Ｐ−ＧａＮ層３１５の不純物を活性化させるために６００℃で約２０分ほど熱処理する(図４ａ)。  
【００３６】
その後、前記Ｐ−ＧａＮ層３１５の上部にＰ-オーミックコンタクト用物質３１６を形成し、ＵＢＭ層３１８を形成する。望ましくは前記Ｐ-オーミックコンタクト用物質３１６の上部に反射用メタル３１７を形成することが光効率面において良い(図４ｂ)。 
【００３７】
ここで、Ｐ−ＧａＮ層３１５の上部に形成されたＰ-オーミックコンタクト用物質３１６はＰ-電極として用いられる。
【００３８】
オーミックコンタクト用物質はＧａＮ層に電極を形成する場合高い透過率を維持すると同時に、良好なオーミックコンタクトを形成できるようにするため設けられるもので、本発明の技術分野において公知のオーミックコンタクト用物質は全て使用されうる。
【００３９】
反射用メタル３１７は光の反射のための材質ならば限られないが、Ａｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、ＡＴＯ(ＳｂをドーピングしたＳｎＯ２)とＩＴＯのいずれか一つ以上選択され形成されることが望ましく、その厚さは０．２μｍ以上が望ましい。
【００４０】
前記ＵＢＭ層３１８はＴｉ/Ｐｔ/Ａｕのような積層構造、またはＴｉ/Ａｕ、Ｎｉ/ＡｕとＰｔ/Ａｕのうち選択されたいずれか一つの積層構造で形成されることが望ましい。
【００４１】
前記発光構造物においてパターンが形成された基板３１１の上部にＮ−ＧａＮ層３１３を形成する前に、まずバッファ層(図示せず)を形成することもできる。
【００４２】
ここで、前記バッファ層はＭＯＣＶＤ工程または成長速度が速いＨＶＰＥ工程でドーピングされない窒化物系化合物半導体層を縦方向及び横方向エピタクシャル(Epitaxial)成長させ形成するのが望ましい。ここで、バッファ層はＡｌＮ、ＧａＮとＡｌＩｎＮのうち選択されたいずれか一つで形成する。
【００４３】
図５ａないし図５ｆは本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図であって、パターン３１２は色々の形状に形成されうるが、示されたことにより限定されない。
【００４４】
すなわち、前記パターン３１２は図５ａ及び図５ｂの多数の膨らんだストライプ状のパターン３１２ａ、３１２ｂ、図５ｃの多数の凹んだストライプ状のパターン３１２ｃと多数の凹んだスクラッチ状のパターンのうちいずれか一つであることが望ましい。
【００４５】
ここで、前記凹んだスクラッチ状のパターンは示されていないが、基板面が無秩序にスクラッチされた状態のパターンを指す。
【００４６】
従って、凹んだスクラッチ状のパターンは不規則的であり、不規則的なスクラッチされた溝が基板に形成されている。
【００４７】
また、前記パターン３１２は他の概念として、凹状、凸状、凹と凸の混合形態のうちいずれか一つを有する多数の四角筒、ドーム(Dome)とロッド(rod)のうちいずれか一つであることが望ましい。
【００４８】
ここで、前記四角筒、ドーム(Dome)とロッド(rod)は凹状、凸状、凹及び凸の混合形態のうちいずれか一つを有する。
【００４９】
図５ｄの“３１２ｄ”は凹状のレンズ状のドームを示した図であり、図５ｅの“３１２ｅ”は凸状のロッドを示した図であり、図５ｆの“３１２ｆ”は凸状の四角筒を示した図である。
【００５０】
そして、パターン３１２の高さ(深さ)、幅及び長さは０．００１〜１００μｍの範囲内であることが望ましく、各パターン状の角部及び頂点の角度は０〜１８０°であることが望ましく、凹レンズの形状の場合全ての曲率半径に限られず形成されうる。
【００５１】
前記基板３１１の種類には格別に制限がなく、エピ層を成長できる基板３１１なら全て選択されうる。   
【００５２】
すなわち、サファイア基板、シリコン基板、酸化亜鉛基板と窒化物半導体基板のいずれか一つの基板、サファイア基板、シリコン基板と酸化亜鉛基板のいずれか一つにＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮのうちいずれか一つが積層されたテンプレート(Template)基板、これらの基板上に誘電層が形成された基板のうちいずれか一つで形成すれば良い。
【００５３】
前記誘電層の材料としては別に制限がないが、アルミナ(alumina)、酸化イットリウム(yttria)、シリカ(silica)、窒化ケイ素(silicon nitride)、酸化ケイ素、ＰＺＴ(Lead Zirconium Titanium:ＰｂＴｉＯ3-ＰｂＺｒＯ3)、ＰＬＺＴ(Lead Lanthanum Zirconium Titanium:ＰｂＴｉＯ3-ＰｂＺｒＯ3-Ｌａ２Ｏ3)のようなぺロブスカイト系またはＳＢＴ(Strontium Bismuth Tantalum:ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ9)のようなストロンチウム-ビスムス-タンタル酸化膜で構成されうる。
【００５４】
図６ａ及び図６ｂは本発明により支持部の一種であるサブマウント基板の製造方法を示した断面図であって、まず電流が流れうる伝導性基板３２０の上部と下部のそれぞれにオーミックコンタクト(Ohmic contact)用物質３２１、３２１を形成する(図６ａ)。
【００５５】
前記伝導性基板３２０は熱伝導性が良好な物質であり、また電気伝導性に優れた物質ならさらに望ましい。 
【００５６】
また、前記伝導性基板３２０はエピ層と熱膨張係数が類似した物質ならばさらに良い。
【００５７】
望ましくは、Ｓｉ、ＡｌＮ、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏのいずれか一つ以上を含んで形成されることが望ましい。
【００５８】
その後、前記オーミックコンタクト用物質３２１、３２１が形成された伝導性基板３２０の上部にソルダ３２２を形成する(図６ｂ)。
【００５９】
これにより、前述された支持部の一種である、伝導性基板の上部及び下部にオーミックコンタクト物質が形成されたサブマウント基板３５０の製作が完了される。
【００６０】
図７ａないし図７ｄは本発明により発光構造物にサブマウント基板をボンディングして発光ダイオードを製造する方法を示した断面図であって、サブマウント基板３５０のソルダ３２２に発光構造物のＵＢＭ層３１８が接触されるように前記発光構造物を引っくり返して前記サブマウント基板３５０上に積層してボンディングする(図７ａ)
この際、前記発光構造物は図７ａに示したように、基板３１１上にＮ−ＧａＮ層３１３、活性層３１４とＰ−ＧａＮ層３１５を含む図４ｂの工程が完了された状態の構造物を指す。
【００６１】
そして、前記発光構造物は一つ以上の発光ダイオードを製造するための構造物であり、図７ａないし図７ｄでは複数個の発光ダイオードを製造するための構造物である。
【００６２】
その後、図７ｂに示したように、前記基板３１１をリフトオフを通じて前記Ｎ−ＧａＮ層３１３から離脱させる。
【００６３】
この際、前記基板３１１が離脱されたＮ−ＧａＮ層３１３面には前記基板３１１の上部に形成されたパターンに対応するパターン３１３ａが残る。
【００６４】
次いで、前記それぞれの発光ダイオードに該当するＮ−ＧａＮ層３１３の上部にＮ-オーミックコンタクト用物質３３０を形成する(図７ｃ) 
そして、前記Ｎ-オーミックコンタクト用物質３３０は電流の分散のため“＋”字形に形成することが望ましい。
【００６５】
前記ＮーＧａＮ層３１３の上部に形成されたＮ-オーミックコンタクト用物質３３０はＮ-電極になれる。  
【００６６】
最後に、前記スクライビング(Scribing)とブレイキング(Breaking)の切断工程を行なって個別素子に分離する(図７ｃ及び図７ｄ)
前述したように製造された本発明の発光ダイオードは窒化ガリウムが成長される前に基板をパタニングして特定形態の屈曲を形成した後、その屈曲された形状の上部に窒化ガリウム成長を進行して、エピ層の欠点が減少し結晶性が良好になって高効率、高信頼性のエピ層を形成することができる。
【００６７】
図８は本発明のパターンされた発光ダイオードの光出力を説明するための概念図であって、前述したような発光ダイオードの製造工程を行なうと、発光ダイオードの光出力面にパターン３１３ａが形成され、このパターン３１３ａは光出力面に屈曲を形成するようになって、発光ダイオードの活性層から放出される光が光出力面から全反射されることを防止できるようになる。
【００６８】
すなわち、光出力面の屈曲は素子内部に放出された光が全反射されることを防いで、素子の外部に抜ける光量を増加させるようになり、素子内部に拘束される光を減少することができるため、素子の光出力を向上させられる。
【００６９】
前記本発明の実施例及び図面は本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明を限定することではない。従って、本発明の技術的思想の範囲内で加えられる修正、変更、省略などは本発明の権利範囲に含まれる。
【００７０】
図９は本発明に係る発光ダイオードの製造方法の他の実施例を説明するための断面図であって、本実施例は前述した支持部の代りに伝導性ホルダ(holder)を第１電極の上部に形成する。
【００７１】
すなわち、本発光ダイオードの製造方法は基板の上部にパターンを形成する段階と、前記パターンが形成された基板の上部に第１極性を有する第１層、活性層、第１極性と反対の第２極性を有する第２層と第１電極を順次に形成する段階と、前記第１電極の上部に伝導性ホルダを形成する段階と、前記第１層からパターンされた基板を分離させるリフトオフ(lift-off)工程を行なって、前記第１層に前記基板の上部に形成されたパターンに対応するパターンを形成する段階と、前記パターンが形成された第１層に第２電極を形成する段階とを含んでなる。 
【００７２】
従って、本実施例は図４ａの工程後、Ｐ−ＧａＮ層３１５の上部にＰ-オーミックコンタクト用物質３１６と反射用メタル３１７を順次に形成し、前記反射用メタル３１７の上部に伝導性ホルダ３６０を形成した後、基板を分離する工程を行なう。
【００７３】
ここで、伝導性ホルダ３６０は発光ダイオードの製造中に、発光構造物を持ち上げて移動させうるように発光構造物を把持する機能を行なう。
【００７４】
そして、前記反射用メタル３１７の形成は選択的である。
【００７５】
前記伝導性ホルダ３６０はＭＯＣＶＤの方法で蒸気することもできるが、さらに望ましくは電気メッキ(electro plating)方法によるのが簡便なので良い。 
【００７６】
すなわち、前記伝導性ホルダは電気メッキ(Electro Plating)、無電解メッキ(Electro-less plating)、ＣＶＤ、スパッタリング(Sputtering)の一つ以上の方法により形成する。
【００７７】
前記伝導性ホルダ３６０の厚さは限られないが、１０〜４００μｍであることが望ましい。  
【００７８】
そして、前記伝導性ホルダ３６０の材質としては別に制限がないが、エピ層と熱膨張係数が類似しており、電気伝導性及び熱伝導性に優れた物質なら選択でき、望ましくはＣｕ、Ｗ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｏ、Ａｇ、Ａｌ及びＴｉよりなる群から一つ以上含んでなることが良い。
【００７９】
図１０ａないし図１０ｂは本発明により基板の上部にナノサイズのパターンが形成される方法を説明するための概略駅な断面図であって、図１０ａに示したように基板５００の上部に金属薄膜層５２０を形成する。
【００８０】
その後、前記金属薄膜層５２０を熱処理して相互離隔された複数個のナノサイズの集塊（agglomeration）５２１を形成する(図１０ｂ)。
【００８１】
次いで、前記複数個のナノサイズの集塊５２１をマスクにして、前記基板５００の上部を選択的にエッチングする(図１０ｃ)。
【００８２】
最後に、前記複数個のナノサイズの集塊５２１を除去して、前記基板５００の上部に相互離隔された複数個のナノロッド５０１を形成する(図１０ｄ)。
【００８３】
従って、図１０ａないし図１０ｄの工程を行なうと、基板５００の上部にナノサイズのロッドよりなるパターンを形成することができる。
【００８４】
前記ナノロッドの高さは１０〜１０００ｎｍであり、幅は２〜５０００ｎｍであることが望ましい。  
【００８５】
本発明は具体的な例についてだけ詳述してきたが、本発明の技術思想の範囲内で多様な変形及び修正が可能なことは当業者にとって明白であり、このような変形及び修正は特許請求の範囲内に属することは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】従来の技術による窒化物系化合物発光素子の断面図
【図２】従来の技術による窒化物系化合物発光素子から放出された光が全反射され内部に閉じ込められる現象を説明するための概念図
【図３ａ】本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図
【図３ｂ】本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図
【図３ｃ】本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図
【図３ｄ】本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図
【図３ｅ】本発明に係る発光ダイオードの製造方法を説明するための断面図
【図４ａ】本発明により発光ダイオードの構造物を形成する方法を説明するための断面図
【図４ｂ】本発明により発光ダイオードの構造物を形成する方法を説明するための断面図
【図５ａ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図５ｂ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図５ｃ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図５ｄ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図５ｅ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図５ｆ】本発明の基板のパターンの形状を示した斜視図
【図６ａ】本発明により支持部の一種であるサブマウント基板の製造方法を示した断面図
【図６ｂ】本発明により支持部の一種であるサブマウント基板の製造方法を示した断面図
【図７ａ】本発明により発光構造物にサブマウント基板をボンディングして発光ダイオードを製造する方法を示した断面図
【図７ｂ】本発明により発光構造物にサブマウント基板をボンディングして発光ダイオードを製造する方法を示した断面図
【図７ｃ】本発明により発光構造物にサブマウント基板をボンディングして発光ダイオードを製造する方法を示した断面図
【図７ｄ】本発明により発光構造物にサブマウント基板をボンディングして発光ダイオードを製造する方法を示した断面図
【図８】本発明のパターンされた発光ダイオードの光出力を説明するための概念図
【図９】本発明に係る発光ダイオードの製造方法の他の実施例を説明するための断面図
【図１０ａ】本発明により基板の上部にナノサイズのパターンが形成される方法を説明するための概略的な断面図
【図１０ｂ】本発明により基板の上部にナノサイズのパターンが形成される方法を説明するための概略的な断面図
【図１０ｃ】本発明により基板の上部にナノサイズのパターンが形成される方法を説明するための概略的な断面図
【図１０ｄ】本発明により基板の上部にナノサイズのパターンが形成される方法を説明するための概略的な断面図
【符号の説明】
【００８７】
２００、３１１、５００: 基板                         
２１０、２２１、３１２、３１３ａ: パターン
２２０: 第１層                     
２３０、３１４: 活性層             ２４０: 第２層     
２５０、２７０: 電極               ２６０: 支持部 
３１３: ＮーＧａＮ層                ３１５: ＰーＧａＮ層 
３１６、３２１、３２２、３３０: オーミックコンタクト物質 
３１７: 反射用メタル
３１８: ＵＢＭ層                   ３２０: 伝導性 基板
３２２: ソルダ                     ３６０: 伝導性ホルダ
５０１: ナノロッド                 ５２０: 金属薄膜層
５２１: 集塊
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
2006352129.tif 000008
【図３ｅ】
2006352129.tif 000009
【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図５ｆ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図７ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
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